基于海陆整合运输过程的集装箱空箱调运问题研究

论文摘要

国际贸易不平衡等原因导致世界各地进出口箱量和箱型不平衡,由此产生了大量的空箱调运费用。船公司将精力集中在揽货和重箱承运上得到的运费收益被不合理的空箱调运费用浪费掉,空箱调运问题成为国内外学术界研究的热点。本文的研究目的是针对由于贸易不平衡而引发的跨地区空箱调运问题,从海陆整合运输过程分析空箱调运中产生的各种成本构成因素,即陆上运输成本、海上运输成本、存储成本、租箱成本、延误惩罚成本等对整体调运费用的影响,以期对船公司实际运营过程中在选择空箱调运策略时给出有意义的建议。同时,将空箱调运成本纳入集装箱舱位超订成本考虑因素之中,完善超订成本优化模型,从收益管理角度优化船公司运营效果。论文主要工作如下:1.分析了由于贸易不平衡造成的跨地区间空箱调运过程,指出基于海陆整合过程的空箱调运问题实际经历多余空箱向所在港口进行运输集港、空箱在港口间的海上运输、以及从港口向陆上需求点进行空箱调拨的三个过程;2.针对空箱需求不确定的特性,将空箱需求分为具有确定性的合同需求和随机性的批量需求,引入机会约束方法,建立了满足不确定需求情况下的空箱调运模型;3.针对陆上运输时间不确定情况,引入时间窗约束条件,分别建立了运输时间确定情况下的硬时间窗约束和运输时间不确定情况下的软时间窗约束海陆运调运模型;4.结合空箱调运成本对超订总成本的影响,建立以超售成本与机会收益损失的期望总成本和最小为目标,基于集装箱空箱调运的超订模型,并提出当超订重箱出现时减少空箱调运来承载重箱以及不减少空箱调运承担超售损失两种应对策略。本论文从船公司的角度出发,综合运用运筹学、不确定理论、优化方法、系统仿真等方法和理论,为船公司整体运营成本优化为提供有益的理论指导和方法支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景与研究意义
• 1.1.1 集装箱空箱调运对船公司运输成本的影响
• 1.1.2 实行收益管理对船公司运营成本的影响
• 1.1.3 本文的研究意义
• 1.2 论文的研究目的和创新点
• 1.3 本论文的研究内容和结构框架
• 第二章 集装箱运输发展和问题研究综述
• 2.1 引言
• 2.2 集装箱运输发展现状与趋势
• 2.2.1 国际集装箱运输发展历程
• 2.2.2 国际集装箱运输发展趋势
• 2.2.3 国内集装箱运输的发展
• 2.3 集装箱空箱调运的问题研究
• 2.3.1 当前各船公司对空箱调运的控制手段
• 2.3.2 集装箱空箱调运模型研究
• 2.4 集装箱收益管理的问题研究
• 2.4.1 收益管理在各行业的研究和应用
• 2.4.2 能力分配问题研究现状
• 2.4.3 超订问题研究现状
• 2.4.4 定价问题研究现状
• 2.4.5 集装箱收益管理问题研究现状
• 2.5 当前研究中的不足
• 第三章 基于海陆整合运输过程的空箱调运流转模型
• 3.1 集装箱空箱陆上调运系统模型
• 3.2 集装箱空箱海上调运系统模型
• 3.3 基于海陆整合运输过程的空箱调运系统
• 3.4 基于海陆整合运输过程的空箱调运流转模型
• 3.4.1 模型假设
• 3.4.2 模型建立
• 3.4.3 模型说明及求解
• 3.5 算例实证及分析
• 3.5.1 海陆运单独决策与整体决策成本比较
• 3.5.2 不同班轮运输能力限制下的空箱调运
• 3.5.3 不同租箱成本下的空箱调运
• 3.6 本章小结
• 第四章 需求不确定条件下集装箱空箱海陆整合运输调运模型
• 4.1 集装箱空箱调运过程的不确定性
• 4.2 关于机会约束
• 4.3 基于机会约束的空箱调运模型
• 4.3.1 模型假设
• 4.3.2 需求不确定条件下集装箱海陆整合运输调运模型
• 4.3.3 模型说明及机会约束的处理求解
• 4.4 算例实证及分析
• 4.4.1 满足不同需求置信水平
• 4.4.2 不同决策提前期长度
• 4.5 本章小结
• 第五章 时间窗控制的集装箱空箱海陆整合运输调运模型
• 5.1 引入时间窗的空箱调运模型
• 5.1.1 软时间窗集装箱调运模型
• 5.1.2 硬时间窗的空箱调运模型
• 5.2 引入时间窗的确定运输时间海陆整合运输空箱调运模型
• 5.2.1 调运过程分析
• 5.2.2 确定运输时间海陆整合运输空箱调运模型
• 5.2.3 模型说明
• 5.3 引入时间窗的不确定运输时间海陆整合运输空箱调运模型
• 5.3.1 调运过程分析
• 5.3.2 不确定运输时间海陆整合运输空箱调运模型
• 5.3.3 模型说明
• 5.4 模型的求解
• 5.4.1 确定运输时间模型求解
• 5.4.2 不确定运输时间模型求解
• 5.5 算例实证及分析
• 5.5.1 算例设计
• 5.5.2 运输时间对调运方案影响的比较分析
• 5.5.3 不同最迟到达时间对调运方案影响的比较分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 基于集装箱空箱调运的超订模型研究
• 6.1 超订在集装箱收益管理中作用
• 6.2 减少空箱调运以满足超售需求的超订模型
• 6.2.1 随机运输能力离散的情况
• 6.2.2 随机运输能力连续的情况
• 6.3 不减少空箱调运承担超售损失的超订模型
• 6.3.1 基本模型
• 6.3.2 确定最优超订水平的算法设计
• 6.4 算例实证及分析
• 6.4.1 减少空箱调运策略
• 6.4.2 不减少空箱调运策略
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 工作总结
• 7.2 研究展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢